Badacze z University of Colorado Boulder we współpracy ze Stanford University i Baylor University postanowili sprawdzić, w jaki sposób pytony radzą sobie z ekstremalnym sposobem odżywiania. Węże potrafią połknąć zdobycz wielkości własnego ciała, a czasem nawet większą, a następnie przez wiele tygodni lub miesięcy nie przyjmować pokarmu.
Nowy lek na odchudzanie? Naukowcy analizują metabolity z krwi pytonów
Po takim posiłku organizm pytona przechodzi gwałtowne zmiany metaboliczne. W ciągu kilku godzin serce węża zwiększa rozmiar o około 25 proc., większość narządów podwaja swoją objętość, a metabolizm przyspiesza nawet 4000 razy, aby rozpocząć trawienie. „Ich metabolizm dosłownie szaleje” - powiedziała Leslie Leinwand, profesor biologii molekularnej, komórkowej i rozwojowej na University of Colorado Boulder oraz starsza autorka badania. „To coś, czego ssak nigdy nie byłby w stanie zrobić.” Naukowcy analizowali próbki krwi pytonów birmańskich i pytonów królewskich pobierane podczas głodówki oraz bezpośrednio po zakończeniu posiłku spożywanego co 28 dni. W organizmach węży wykryto 208 metabolitów, których poziom po karmieniu wzrastał co najmniej 32 razy, oraz 24 metabolity, których poziom wyraźnie spadał. Szczególną uwagę zwrócił para-tyramine-O-sulphate, określany jako pTOS. Po jedzeniu poziom tego związku wzrastał ponad tysiąckrotnie. „Kiedy widzi się substancję, która początkowo występuje w dość dużej ilości, a potem w krótkim czasie wzrasta tysiąckrotnie, trudno byłoby tego nie badać” - zaznaczyła badaczka.
pTOS i odchudzanie. Związek z krwi pytona tłumił apetyt u myszy
Jonathan Long ze Stanford University skontaktował się z zespołem po przeczytaniu wcześniejszej publikacji dotyczącej metabolomiki pytonów i zaproponował wspólne badania nad metabolitami obecnymi w osoczu węży podczas głodówki i po karmieniu. Próbki osocza wysłano natychmiast, a analiza została wykonana już następnego dnia. Badacze ustalili, że u pytonów pTOS powstaje jako produkt uboczny rozkładu tyrozyny przez bakterie jelitowe i jest zależny od mikrobiomu. Myszy laboratoryjne nie produkują naturalnie tego związku, ponieważ nie mają odpowiedniego mikrobiomu. W badaniu otyłym myszom podawano pTOS w dawce 50 mg/kg przez 28 dni. Naukowcy nie zaobserwowali wpływu na ilość wypijanej wody, wydatek energetyczny, aktywność ruchową, namnażanie komórek beta ani wielkość narządów. Związek działał natomiast na struktury podwzgórza odpowiedzialne za regulację apetytu i ograniczał ilość spożywanego pokarmu. Po 28 dniach otyłe myszy straciły około 9 proc. masy ciała. Badacze podkreślili, że utracie masy ciała nie towarzyszyły problemy żołądkowo-jelitowe, utrata mięśni ani spadek energii często obserwowane podczas stosowania leków GLP-1. „Agoniści GLP-1 mają bardzo dużo skutków ubocznych, a dodatkowo obserwuje się przypadki zaniku mięśni” - podkreśliła uczona. „Około 40 proc. osób przyjmujących obecnie zatwierdzone leki przerywa terapię z powodu działań niepożądanych.”
Alternatywa dla Ozempicu? Badacze porównują odkrycie do leków GLP-1
Badacze podkreślili, że pTOS działa inaczej niż leki GLP-1. Nie wpływa bezpośrednio na układ pokarmowy, dlatego potencjalnie nie powinien powodować nudności, biegunek, bólu brzucha, zaparć ani wymiotów. pTOS naturalnie występuje również u ludzi, choć zwykle w znacznie niższych stężeniach. Naukowcy przeanalizowali sześć publicznie dostępnych zestawów danych dotyczących próbek krwi zdrowych osób przed i po posiłkach. W pięciu z sześciu analiz poziom pTOS po jedzeniu wzrastał od dwóch do pięciu razy. W jednym przypadku zanotowano wzrost aż 25-krotny. „To nie jest coś stworzonego przez nas w laboratorium” - powiedziała. „To może dawać znacznie prostszą drogę niż w przypadku części innych związków wymagających chemicznych modyfikacji.” Badacze przypomnieli również, że inspiracją dla leków GLP-1 było wcześniejsze odkrycie dotyczące potwora Gila. Jad tego gada zawiera hormon regulujący poziom cukru we krwi w sposób podobny do semaglutydu stosowanego dziś w leczeniu cukrzycy i otyłości.
Pytony i nowe leki na otyłość. Naukowcy planują dalsze badania
Zespół planuje dalsze badania nad metabolitami, których poziom po posiłkach u pytonów wzrastał od 500 do 800 proc. Badacze zwrócili uwagę, że część tych substancji przypomina hormony, ale nie wykazuje podobieństwa do znanych hormonów występujących u ludzi i myszy. Naukowcy z University of Colorado Boulder oraz Stanford University utworzyli startup Arkana Therapeutics, który ma zajmować się komercjalizacją odkryć związanych z metabolitami pytonów i ich potencjalnym wykorzystaniem w leczeniu otyłości. „Najważniejszy wniosek z tego badania jest taki, że nowe metody leczenia ludzkich chorób można znaleźć u zwierząt, które wyewoluowały tak, by wykonywać pewne procesy lepiej albo szybciej niż ludzie” - powiedziała badaczka.
Mark Margres z University of South Florida, który nie brał udziału w badaniu, powiedział, że wiele cennych odkryć może pochodzić z badań organizmów spoza klasycznych modeli laboratoryjnych. „Gdyby naukowcy nie interesowali się fizjologią potwora Gila, nie mielibyśmy dziś leków GLP-1” - powiedział Margres. Farhan Abdullah, lekarz chorób wewnętrznych i dyrektor Magnolia Functional Wellness w Teksasie, ocenił, że badanie pokazuje, jak wiele można dowiedzieć się dzięki analizowaniu ekstremalnych mechanizmów metabolicznych występujących w naturze. „Tego typu odkrycia mogą w przyszłości pomóc poprawić leczenie apetytu, otyłości i ochrony mięśni poprzez naturalne szlaki molekularne zamiast klasycznych leków” - powiedział Abdullah.
